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龙图腾网恭喜包家立申请的专利一种场效应细胞培养皿系统测量电路获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115725410B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-22发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111053732.3，技术领域涉及：C12M3/00；该发明授权一种场效应细胞培养皿系统测量电路是由包家立设计研发完成，并于2021-09-01向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种场效应细胞培养皿系统测量电路在说明书摘要公布了：一种场效应细胞培养皿系统测量电路是由放大器阵、ADC阵、微处理器、USB接口等组成。放大器阵与场效应管阵列的传感器一一对应，ADC阵模拟信号输入与放大器阵一一对应，微处理器不断对ADC阵数字信号输出扫描，并以20kHz扫描速率产生中断。中断期间，微处理器对放大器阵所有信号采集一遍，并在时钟脉冲控制下，将采集的所有数据转换成串行数字信号序列从USB接口输出。该测量电路有益之处在于：将细胞培养皿中一个细胞的动作电位通过所对应的场效应传感器转换为漏极电流，并将该电流从传感器阵列中筛选出来，转换为电压加以放大和模数转换，成为数字信号传递给外接的计算机，解决了细胞膜动作电位检测的数字化问题。

本发明授权一种场效应细胞培养皿系统测量电路在权利要求书中公布了：1.一种场效应细胞培养皿系统测量电路由放大器阵1、ADC阵2、微处理器3、USB接口4组成；放大器阵1输入来自于场效应细胞培养皿本体6，放大器阵1输出连接在ADC阵2的输入，ADC阵2的输出连接在微处理器3输入，微处理器3输出连接在USB接口4输入，USB接口4输出为本测量电路的输出，连接到外接计算机系统PC；放大器阵1是由多个放大器组成的阵列，与场效应管阵列的传感器一一对应；每一个放大器Aij由运算放大器OA11，电阻器R11、R12、R13、R14、R15，电容器C11、C12、C13组成，电阻器R11串接在电源VDD与场效应传感器9的漏极16之间，将传感器漏-源电流ID转换为传感电压V11以实现检流计14检测传感电流ID的功能；R12和R13串接在电源VDD与运算放大器OA11输出O11之间，并且R12和R13的连接点与运算放大器OA11的正向端连接，R14和R15串接在场效应传感器9的漏极16与电路地之间，并且R14和R15的连接点与运算放大器OA11的反向端连接；这样，放大器的放大倍数由电阻器R12、R13、R14、R15确定，当时，放大器放大倍数为电容器C11并联在运算放大器OA11输出O11与电路地之间，起滤波作用以提高放大器输出抗高频干扰能力，电容器C12和C13分别并联在运算放大器OA11正电源VDD和负电源Vss与电路地之间，提高供电的稳定性；ADC阵2由多个n片模数转换器组成，每8个放大器分配1个ADC，直至分配完毕，ADC模拟信号输入与放大器阵1中各个放大器的输出一一对应连接；ADC数字信号输出连接在微处理器3的数据总线，ADC阵2中全部ADC的片选信号CS、串联外设接口SPI的数据输入信号DIN、SPI时钟SCLK、关机和复位信号PDRET、输出忙TM_BUSY控制线并联连接，且为ADC阵2的控制总线，其中CS、DIN、SCLK与微处理器3的控制总线连接，PDRET与数字电源连接，当不用到芯片内部温度信息时，TM_BUSY直接悬空；微处理器3控制程序如下：程序启动后，首先进行初始化，然后进入循环体While1，程序不断扫描每一个放大器，扫描速率为20kHz；当满足20kHz时，中断程序进行模数转换处理，并将数据保存在微处理器3中的寄存器中；定时器定时20kHz中断，在中断期间，微处理器3对放大器阵1中的所有信号采集一遍；在控制输入输出IO口时，不能使用库函数，而应使用直接控制寄存器的方式来控制输入输出IO口；中断程序如下：微处理器3检测数据总线Out1～Out21上的串行数据，1个检测循环的有效数据量是16bit道×8道片×n片，采集的数据是输入输出IO口的原始数据，这些数据需要解析才能转换成真实数据，解析方式是微处理器3按时钟来采集ADC数据，每个时钟采集来自n个ADC的bit数据，1个ADC完整采样周期需要花费128个时钟数，一个16位数组D[i]i∈[1，128]存储了第i个时钟微处理器3所采集的n个bit数据，具体实现时，这n个bit数据存储在数组D[i]的高n位，这样，数组D[128]存储了一次采样的所有结果，在PC端接收到这些数据时，要根据上述描述解析出每个通道的真实数据；微处理器3发送的数据是通过指针来指定，在时钟脉冲控制下，微处理器3从ADC阵2采集的所有数据转换成串行数字信号序列从USB接口输出。

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